电子信息工程专业毕业设计（论文）外文翻译-关于摩擦转矩补偿在主动杆控制中的应用

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1、毕业设计（论文）外文翻译题目关于摩擦转矩补偿在主动杆控制中的应用专业电子信息工程班级三学生指导教师重庆交通大学2010年1译文：关于摩擦转矩补偿在主动杆控制中的应用摘要：随着具有可变力感应特征的主动的不断发展，合并位置和压力控制策略能通过由机械化采用2-轴内置式压力传感器和lvdt完成了。由操作员来感应的测量杆力量的，2-轴压力传感器，是由应变计和适当的仪器放大器组合而来。另外，再用数学模型的主动杆动力学推导，和多次实验结果比较，最终于获得了成功。但是摩擦转矩杆，由于几个零件的机械联络导致依赖于震级的激励信号和精确的闭环控制

2、的实验性频率反应极为困难。因此，又设计了实时估计主动杆摩擦转距的摩擦观察器，并被应用于闭环控制。它的好处在于能通过数值模拟仿真和进行实验核实摩擦观察器。关键字：主动杆；摩擦观察器；滞后;2-轴压力传感器;变力感应特征1、引言杆是一种指挥新一代装置，用于飞机，远程机器人，电脑游戏机器。传统杆只提供了弹力反反作用力在响应用户的用意。然而，在更多实际情况下，人们越来越需要有主动的控制杆，它能提供压力反馈给操作者。这意味着该压力，能使操作者满足规定的，多种多样，实时的具体的应用。主动杆的应用有，军事演习的飞行员用来操作现代飞机和机械

3、装置的控制。主动手柄在数字控制系统中具有担当重要的角色，能提高飞行员的飞行能力使其能顺利的完成其飞行任务。压力感应特性可随战斗局势改变强弱。另外，它还被应用于机械战斗控制系统中战斗行动模拟器的控制装载者航空器上。这是因为得益于气囊铰链的瞬间变化的发展，主动杆已能够模仿飞行员紧握是的反作用力。主动杆的概念将被扩展作为输入装置，即一台优质游戏机的力量感觉控制杆。这样，输入程序就可以通过力量感觉控制杆影响比赛的状态和输入的结果，即在比赛的状态转折点，通过力量感觉控制杆能力再转移到用户。本文中所描述的主动杆的发展重点解决以下三个技术

4、性问题。其中一项是，主动杆里能通过程序随意改变位移特性。要想实现这种功能，首先，必须得采用合并地位和武力控制战略。另外，还得考虑怎样获得杆上的柄力，只是2轴内置式力传感器的发展已解决了这一问题，即在杆内装置两套半桥式应变计来感应这种力量。最后的问2题是关于扭矩的摩擦引起的主动杆性能退化。因为几个零部件的机械接触，即主要是装置于杆内的齿轮箱及机械被动弹簧的减少导致主动杆内的摩擦扭矩使杆力位移特性不准确。但是，机械系统内的摩擦又是一种必然的现象，是无法控制的。在控制工程中一种最常见的对付摩擦的办法就是采用估算来估计摩擦和抵消摩擦

5、效应。最近又报道了几种确定摩擦的方法。适应控制技术也被用来确定摩擦的其它未知影响，例如：静态和动态现象中的库仑，并利用这一信息提高闭环控制的效率。Rayetal.提出了一个扩展的Kalman–Bucyflter来作为摩擦估算模型。Friedland等人则在李雅普诺夫样方法（本文中所采用的）的基础上设计了估算主动杆摩擦转矩的摩擦观察器。本文介绍了机械结构和动力学模型的发达主动杆，变力感觉特征的闭环结构同时也被提上议程。根据实验结果表明，主动杆内的摩擦扭矩是实现精确的力感觉特性的其中一个主要障碍。为了消除这种摩擦的影响，，采用了

6、Friedland等人的建议，在闭环运行加入了一个观测器。这样，使用摩擦转矩观测的闭环运行设计就能通过数值模拟和实验研究来验证。2主动杆的设计2.1主动杆的机械结构主动杆的机械结构模型如图一所示。圆柱组成的在右边的是一个无刷直流（无刷直流）马达驱动辊轴的杆。这个马达连接到辊轴减速箱。齿轮箱的旋转轴和俯仰轴是通过支架相连接的。外部的齿轮箱的转轴是固定到杆的另外的结构上，从图1可以看出，此杆是与齿轮箱的俯仰轴的表面相互连接的。由于这样的机械结构，整个俯仰轴装置与轧辊轴一同转动，而只有杆包括外围的付在齿轮箱上的俯仰轴旋转时，为总俯

7、仰轴驱动指挥。图1还显示内建被动式的弹簧和lvdts给抚养轴及轧辊轴。图132.2.2轴力传感器的设计为了能有效的感觉到压力，两个轴上的传感器降到所需的最低限度。在压力杆感应中旋转轴测量和压力感应定量过程中有LVDT，图2是2轴传感器的示意结构图。在图2的左侧示意咯杆轴紧紧连接在碟形压力感应器的边缘。碟形边缘有四个独立的叶子和滚动轴。其中四叶子是独立向上翘起，以尽量减少耦合效应之间的间距和轧辊力传感。当操作者推或拉动操纵杆时，叶子的压缩力和扩展力随位于斜对面叶子的压力的改变而改变。这些压力可以通过应变计和适当的仪器放大器来获

8、取。安装应变计的最佳地点由FEM通过分析来决定。3.主动杆的动态模型3.1.主动杆的动态建模图3表示了主动杆的动态闭环模型系统。通过压力信号和位移传感器，杆在某一瞬间的移动总是确定的.图3中的压力感应块在预先编程感应特征的基础上发送转动命令给杆。图3的闭环结构是基于位置的控制系统。杆的压力